Hvis det kom til ren muskelmasse, ville den afrikanske elefant være det hurtigste dyr på Jorden. Men det er ikke tilfældet. Som Marlowe Hood rapporterer for Agence France-Presse, viser det sig, at kropsstørrelse, ikke muskelmasse, der kan forudsige dyrehastighed. Og vinderne af løbet er normalt dem med mellemstore kroppe.
En nylig undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Nature Ecology & Evolution graver ned i matematikken bag hurtige væsener. Resultaterne antyder, at mellemstore critters - som geparder, springbokke, falcons og marlins - ligger i en sød plet i kropsstørrelse: De har masser af muskelfibre til at bevæge sig hurtigt, men ikke for meget kropsmasse til at træde deres muskler og langsom acceleration .
Myriam Hirt, en biolog fra det tyske Center for Integrative Biodiversity Research i Leipzig, ledte efter en formel, der kunne forudsige et dyrs hastighed. Men hendes oprindelige forsøg, afhængig af muskelmasse, var en stor flopp. Baseret på denne metode, ville elefanter vinde løbet med en beregnet hastighed på 373 miles i timen, "hvilket selvfølgelig ikke er sandt, " fortæller hun Hannah Lang ved National Geographic . En elefants virkelige tophastighed er lidt under 25 mil i timen.
For at løse mysteriet begyndte Hirt og hendes kolleger at analysere de hurtigste dyr på jorden ved at søge efter mønstre eller fælles. Som Sid Perkins på Science rapporterer, analyserede de 474 arter, herunder krydderier som frugtfluer, hvaler, krigsfangere, ørreder, mennesker og hundreder af andre. Ved at plotte tophastighederne på en graf fandt de en omvendt U-formet kurve med mange af de moderat store hurtige arter øverst.
Baseret på dataene kunne de ikke finde nogen mekanisk grund til hastigheden. For eksempel havde alle de hurtige fisk ikke en bestemt finform. I stedet fandt forskerne en sammenhæng mellem det tidspunkt, det ville tage et dyr at bringe sin masse til sin teoretiske tophastighed, og hvor hurtigt dets "hurtige rykk" -muskelfibre - brugt til ting som sprint - tager for at nå udmattelse.
I væsner som elefanter og hvaler, springer disse muskelfibre ud, før væsnerne kan udøve nok energi til at accelerere til noget tæt på 300 miles i timen. Ifølge Hood udviklede forskerne en formel, der kan bruges til at beregne et dyrs maksimale hastighed med 90 procent nøjagtighed baseret på dets masse og om det bevæger sig gennem luft, vand eller på land.
Teoretisk set skulle formlen også fungere på uddøde dyr og kunne give forskerne ny indsigt i dinosaurhastigheder. For eksempel, ifølge formlen, gik velociraptorer sandsynligvis med langs med 31 miles i timen, mens T-Rex lammede rundt omkring halvdelen af den hastighed, rapporterer Hood. Indblik i hastighed giver også forskere spor i hvert dyr, der favoriseres byttedyr.
Mens formlen er en god start for at forstå hastighed, fortæller Thomas R. Holtz Jr., en paleontolog ved University of Maryland, som ikke var involveret i undersøgelsen, Perkins, at den ikke forklarer alle forskellene. De to mennesker, der var inkluderet i undersøgelsen, var i gennemsnit 154 pund og toppede med 25, 4 miles i timen. Undersøgelsens tyndeste gepard, der vejer kun 11 kilo mindre, kan stadig sprint over 60 miles i timen, hvilket betyder, at strukturelle forskelle sandsynligvis også spiller en rolle i maksimal hastighed.
Forskerne antyder, at disse forskelle kan være et resultat af evolutionært pres. Mennesker, tilsyneladende, brugte meget af deres energi på at outsmarting deres bytte med ting som fælder eller spyd til jagt. Men mange andre arter, som geparder, udviklede sig i stedet til at blive stadig hurtigere. Men dette betyder, at deres bytte også sandsynligvis udviklede sig til at være hurtigere. ”Arter, der får den mest selektive fordel - rovdyr og bytte med få steder at skjule, for eksempel - vil nærme sig de forudsagte maksimale hastigheder, ” forklarer Hirt i udgivelsen.
Det rejser et nyt spørgsmål: Hvem har jaget Usain Bolt?
